A Compreensão de Sistemas Biológicos a Partir de Uma Abordagem Hierárquica

7/24/2019 A Compreenso de Sistemas Biolgicos a Partir de Uma Abordagem Hierrquica

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Filosofia e Histria da Biologia, v. 3, p. 119-138, 2008. 119

A compreenso de sistemas biolgicos a partirde uma abordagem hierrquica: contribuies

para a formao de pesquisadores1

Fernanda Aparecida Meglhioratti Mariana A. Bologna Soares de Andrade #

Fernanda da Rocha Brando

Ana Maria de Andrade Caldeira Resumo: A viso da biologia como uma cincia integrada pode ser compreendi-da e organizada por meio de sistemas hierrquicos de complexidade. O estabele-cimento de trs nveis hierrquicos de organizao do conhecimento biolgico[ecolgico (ambiente externo) [orgnico (organismo) [gentico-molecular (ambi-ente interno)]]], tendo o organismo como ponto focal ancorando as relaesentre ambiente externo e interno foi a base das discusses em um grupo deestudo e pesquisa em Epistemologia da Biologia com graduandos de um curso deLicenciatura em Cincias Biolgicas. Neste trabalho mostramos as mudanas naforma como esses pesquisadores em formao estabelecem relaes entre essestrs nveis. Os dados indicam que a estruturao do grupo a partir de uma abor-dagem hierrquica permitiu o estabelecimento de relaes mais complexas e uma

1Projeto financiado pelo CNPq.

Docente da Universidade Estadual do Oeste de Paran, Centro de Cincias

Biolgicas e da Sade. Doutoranda do Programa de Ps-Graduao em Educa-o para a Cincia, Universidade Estadual Jlio de Mesquita Filho. E-mail: [email protected]# Doutoranda do Programa de Ps-Graduao em Educao para a Cincia.Universidade Estadual Jlio de Mesquita Filho. Bolsista CAPES. E-mail: [email protected] Doutoranda do Programa de Ps-Graduao em Educao para a Cincia.Universidade Estadual Jlio de Mesquita Filho. Bolsista FAPESP. E-mail: [email protected]

Orientadora e Docente do Departamento de Educao. Universidade EstadualJlio de Mesquita Filho. E-mail: [email protected]


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integrao maior entre os contedos de biologia pelos graduandos participantesdo grupo.Palavras-chave: sistemas hierrquicos; ensino de Biologia; formao de pesqui-sadores.

The understanding of biological systems from a hierarchical approach:contributions to researchers education

Abstract: Hierarchical systems of complexity may organize and make biology tobe understood as an integrated science. The establishment of three levels ofhierarchical organization of biological knowledge [environmental (external envi-ronment) [organic (the organism) [genetic-molecular (internal environment)]]],taking the organism as a focal level anchoring relations between internal andexternal environment was the basis for discussions on a group of study andresearch in epistemology of biology with students and teachers from a Bachelor

of Biological Sciences Course. In this study we present the changes in the waythese researchers in training established relations between these three levels. Thedata indicate that the structuring of the group from a hierarchical approachenabled the establishment of relations more complex and a greater integrationbetween the content of the biology students participating in the group.Keywords: hierarchical systems; biology teaching; researchers education

1 INTRODUO

Os estudos em biologia preocupam-se com uma ampla gamade fenmenos, distribudos desde os nveis molecular e celular atos nveis das populaes, dos ecossistemas e da biosfera. Os fe-nmenos biolgicos so complexos e integrados, no entanto, es-tudos indicam que o conhecimento biolgico tem sido trabalhadode forma fragmentada e reducionista, sendo que conceitos funda-mentais, como o de ser vivo, que caracteriza o prprio objeto deestudo do conhecimento biolgico, tm ocupado um papel margi-nal na Biologia (Feltz, 1995; Emmeche & El-Hani, 2000; Ruiz-Mirazo et al., 2000; Gutmann & Neumann-Held, 2000; El-Hani,2002b).

Nesse sentido, uma abordagem hierrquica da Biologia que ti-vesse o organismo vivo como ponto focal de interesse poderiafacilitar o entendimento da unidade do conhecimento biolgico ea proposio de estratgias de ensino e aprendizagem que favore-am a construo de uma viso integrada dos fenmenos biolgi-cos. De acordo com James A. MacMahon et al., uma concepo

organizacional atravs de nveis hierrquicos pode contribuir para


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a compreenso biolgica tanto de estudantes quanto de pesquisa-dores (MacMahon et al., 1978).

A importncia da representao hierrquica comum tanto naBiologia terica (Ruiz-Mirazo et al., 2000) quanto no Ensino de

Biologia (El-Hani, 2002a). Entretanto, Charbel Nio El-Haniconsidera que apesar do conceito de nveis de organizao serempregado no Ensino de Biologia, as conseqncias da utilizaodesse conceito para a formao e prtica cientfica dos bilogosno foram suficientemente exploradas (El-Hani, 2002a, p. 2). El-Hani (2002a) considera que o sistema tridico bsico apresentadopor Stanley Salthe (1985) propicia uma unidade epistemolgi-ca/metodolgica adequada para a pesquisa biolgica e para o En-

sino de Biologia (El-Hani, 2002a).Considerando a importncia da representao hierrquica parao Ensino de Biologia, objetiva-se: (1) discutir aspectos da repre-sentao hierrquica da natureza e sua associao com a idia deemergncia de novas propriedades; (2) descrever uma estruturahierrquica do conhecimento biolgico proposta com base nosistema tridico bsico de Salthe (1985; 2001), tendo o organismocomo nvel focal; (3) evidenciar como a estrutura hierrquica pro-

posta serviu para estruturar um grupo de Pesquisas em Episte-mologia da Biologia; (4) analisar se a organizao hierrquicaproposta facilita a mobilizao de conceitos de diferentes nveis deorganizao biolgica pelos graduandos participantes do grupo depesquisa.

2 A REPRESENTAO HIERRQUICA DA NATU-REZA

Associada a idia de uma representao hierrquica do mundoest a noo de que possvel distinguir diferentes nveis de orga-nizao na natureza. Esses nveis de organizao esto relaciona-dos percepo de que a natureza no um todo homogneo,mas que formada por entidades que se distinguem uma das ou-tras e que podem ser constitudas por unidades menores. Emoutras palavras, as entidades da natureza podem ser consideradassistemas constitudos por unidades menores que se combinam

para formar um todo. Portanto, para compreendermos uma repre-


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sentao hierrquica da natureza necessrio apresentar uma con-cepo do que um sistema.

Para Cliff Joslyn existem duas formas de definir sistema: apa-dro ou estrutural e a construtivista (Joslyn, 2000). Na abordagem

estrutural, um sistema definido pela interao de mltiplas enti-dades (chamadas de partes), formando uma nova entidade (todo)com novas propriedades em um nvel hierrquico distinto daque-las partes. Os limites dos sistemas aparecem pela estabilidade ecoeso de certas vias de interao entre as partes. Portanto, existena abordagem estrutural uma tentativa de compreender aquilo queas coisas so e como se organizam. Por outro lado, na abordagemconstrutivista, um sistema definido como a distino de uma

regio singular do espao. Enfatiza-se a percepo e a significnciada distino realizada por um sujeito (Joslyn, 2000, p. 68). Funda-mentando a viso construtivista, est a percepo que o ser huma-no no tem acesso direto aos fenmenos e fatos da natureza, masque todo conhecimento se constitui numa representao do mun-do e em um modo de interpret-lo atravs da cognio e da lin-guagem. Dessa forma, o enfoque construtivista se baseia em comoo conhecimento humano delimita e classifica as coisas. Conse-

qentemente, a barreira que delimita o sistema imposta pelapercepo humana. Nessa perspectiva, os sistemas no so com-postos de coisas, mas so definidos nas coisas.

Joslyn destaca a importncia de um movimento de sntese en-tre essas duas vises (Joslyn, 2000). Portanto, mesmo que todoconhecimento seja uma representao busca-se compreender logi-camente aquilo que as coisas so, tendo assim uma dimenso on-tolgica e outra epistemolgica na definio de sistema. Um ponto

comum nessas duas abordagens sobre sistema a necessidade deestabelecer os limites dos sistemas, ou seja, em distinguir o sistemade seu ambiente, definindo entidades na natureza.

Para estabelecer uma estrutura hierrquica como uma ferra-menta epistemolgica/metodolgica adequada, Salthe estabelecealguns pontos relativos delimitao de sistemas ou identificaode entidades (Salthe, 1985). O primeiro ponto que o limite dosistema (estabelecimento da entidade) observado em relao a

um perodo de tempo limitado. Salthe destaca que ao considerar-mos um perodo ilimitado de tempo, acabaramos por conectartodos subsistemas possveis no universo via interaes indiretas e


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diretas at que tudo se tornaria mutuamente conectado, forman-do-se um nico sistema (Salthe, 1985, p. 23). O segundo pontoressaltado a escala, as entidades so heterogneas em relao aotamanho, uma coisa s pode ser uma entidade se percebida co-

mo maior ou menor em relao outra. O terceiro aspecto aintegraodo sistema, no qual se poderia considerar uma entidadecomo um sistema ciberntico bem integrado, no qual a coesoseria mantida por redes de informao e relaes recursivas. Oquarto ponto que a observao de duas ou mais partes de umadeterminada entidade ao longo do tempo, mostraria que essaspartes tm interaes mtuas em qualquer dado tempo, isto elasso co-variantes.

Para o estudo de um determinado sistema, uma estrutura hie-rrquica de representao da natureza tem se mostrado uma im-portante ferramenta (ONeill, 1988; MacMahon et al., 1978). As-sim, o primeiro ponto para a utilizao dessa ferramenta o esta-belecimento do sistema de interesse, que se encontraria no nvelfocal de anlise (ONeill, 1988; Salthe, 1985; Salthe, 2001). A partirda determinao do nvel de interesse, possvel reconhecer ou-tros dois nveis, um nvel superior que restringe o sistema de inte-

resse e um nvel inferior que gera as condies apresentadas nosistema.De acordo com essa perspectiva, de que importante o reco-

nhecimento de trs nveis bsicos, foi adotado como fundamenta-o nesse artigo o sistema tridico bsico proposto por Salthe(1985; 2001). A partir de uma perspectiva externalista (isto , doponto de vista de um observador externo ao sistema), Salthe pro-pe uma teoria hierrquica escalar (Salthe, 1985; Salthe, 2001).

Neste tipo de hierarquia necessrio estipular um nvel focal, noqual ocorre o fenmeno de interesse, bem como os nveis superi-ores e inferiores, compondo um sistema tridico bsico. As pro-priedades de nvel superior promovem condies limitantes para onvel inferior, enquanto propriedades de nvel inferior geram ca-ractersticas apresentadas no nvel superior. O nvel focal ancoraas relaes entre os outros dois nveis. A hierarquia escalar for-mada por partes encaixadas em todos, podendo ser representada

por [nvel superior [nvel focal [nvel inferior]]], descrevendo ummomento singular no espao.


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A definio dos nveis de uma hierarquia est relacionada aosproblemas que se colocam em determinadas reas de pesquisa oude ensino. Conforme Robert V. ONeill possvel estabelecerdiferentes hierarquias dirigidas a enfrentar determinados proble-

mas de uma rea (ONeill, 1988). Portanto, a representao hierr-quica se constitui, a partir de uma abordagem pragmtica, umaferramenta epistemolgica para organizar e representar o mundode acordo com determinados objetivos.

3 ESTRUTURALISMO HIERRQUICO E EMER-GNCIA DE PROPRIEDADES

Reconhecer a existncia de nveis distintos de organizao, noqual um sistema engloba outros sistemas, implica tambm emreconhecer a emergncia de propriedades em nveis especficos decomplexidade. Assim, a discusso sobre emergncia de proprieda-des ao nvel sistmico a partir da interao entre inmeras partesest associada a uma descrio hierrquica da natureza (Odum,1988; Korn, 2005; Collier & Muller, 1998).

Eugene P. Odum destaca que numa hierarquia escalar da natu-reza medida que os componentes ou subconjuntos combinam-se para produzir sistemas funcionais maiores, emergem novaspropriedades que no estavam presentes no nvel inferior (O-dum, 1988, p. 3). Para MacMahon et al., em cada nvel de comple-xidade aparecem algumas propriedades emergentes, no entanto, asestruturas e funes de um determinado nvel no so explicadasapenas pelas propriedades emergentes, ou seja, na interpretao deum sistema devem-se considerar alm das propriedades sistmicasos nveis inferiores e superiores que interagem com ele (MacMa-hon et al., 1978).

O conceito de emergncia aplicado para designar o apareci-mento de novidades que no so dedutveis nem das propriedadesisoladas das partes do sistema, nem do comportamento que oscomponentes do sistema mostram quando em um sistema maissimples (Mayr, 1998; Jones, 2002; Johnson, 2006; Boogerd et al.,2005). Como apontado por Mayr:

Os sistemas quase sempre tm a peculiaridade de que as caracte-rsticas do todo, por mais completo que seja, no podem (nemmesmo em teoria) ser deduzidas do conhecimento das partes,


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consideradas em separado ou em outras combinaes parciais.Este aparecimento de caractersticas novas nos conjuntos foi de-signado emergncia. (Mayr, 1998, p. 83)

No entanto, a discusso sobre a emergncia, segundo El-Hani

e Joo Queiroz (2005), coloca dois problemas. O primeiro : setodos os eventos de nvel superior so realizados por eventos,estados e propriedades fsicas de nvel inferior, como podem sur-gir novidades genunas? Os autores consideram que uma proprie-dade emergente pode ser considerada irredutvel (uma novidadegenuna) em termos de no-dedutibilidade do comportamento daspartes em sistemas mais complexos atravs do conhecimento docomportamento dessas mesmas partes em sistemas mais simples.

Portanto, no possvel deduzir o comportamento de uma pro-priedade sistmica, antes de seu primeiro aparecimento, pelo co-nhecimento de sistemas mais simples.

O segundo problema diz respeito ao modo como o todo mo-difica suas partes componentes e como esta modificao resultana emergncia de novas propriedades, isto , o problema da cau-sao descendente. El-Hani e Emmeche propem que a forma ouestrutura do sistema restringe o comportamento de suas partes

atravs do modo que os componentes de nvel superior selecio-nam entre os conjuntos de estados que poderiam ser realizadospelo nvel inferior (El-Hani & Emmeche, 2000). Portanto, oselementos que compem determinado sistema assumem um com-portamento especfico devido seleo dos comportamentospossveis dentro da estrutura global do sistema em que esto inse-ridos. Da mesma forma, Robert Korn entende que os componen-tes de um sistema tm suas liberdades limitadas pela dinmica

global do sistema do qual fazem parte (Korn, 2005).O aparecimento de determinadas propriedades emergentes emum determinado nvel de organizao dependente, portanto,tanto do nvel inferior (que gera as propriedades) quanto do nvelsuperior que restringe as possibilidades de surgimento dessas pro-priedades. Pensando numa relao tridica dinmica, quando con-sideramos o fator tempo, percebe-se um movimento recproco deinterao e dependncia entre os nveis.


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4 O SISTEMA TRIDICO BSICO NA ORGANIZAO

DO CONHECIMENTO BIOLGICO

Considerando que uma abordagem hierrquica pode facilitar a

organizao e integrao do conhecimento biolgico, foi propostoinvestigar como a utilizao da estrutura tridica de Salthe podecontribuir na formao de graduandos de Biologia quanto pesqui-sadores (Salthe, 1985; 2001). Para isso, procurando integrar dife-rentes nveis de complexidade do conhecimento biolgico. Foramestabelecidos trs nveis hierrquicos de organizao do conheci-mento biolgico: [ecolgico (ambiente externo) [orgnico (orga-nismo) [molecular e/ou celular (ambiente interno)]]], tendo oorganismo como ponto focal ancorando as relaes entre ambien-te externo e interno.

O organismo foi escolhido como ponto focal da hierarquia porser considerado um dos conceitos integradores do conhecimentobiolgico e pela necessidade de recolocar esse conceito em evi-dncia, uma vez que as pesquisas em Biologia terica indicam queo organismo perdeu seu papel central nas discusses conceituaisdesde de 1920, devido a crescente nfase nos aspectos moleculares(Feltz, 1995; El-Hani & Emmeche, 2000; Ruiz-Mirazo et al., 2000;Gutmann & Neumann-Held, 2000; El-Hani, 2002a).

Para entender o organismo necessrio compreend-lo comoum sistema coeso, no qual emergem propriedades como os com-portamentos e certa individualidade. No entanto, para compreen-der de forma adequada as propriedades que aparecem no nvelfocal (orgnico), devem-se relacionar essas propriedades ao ambi-ente externo (nvel superior) no qual o organismo se insere.

Como Richard Lewontin, entende-se o ambiente externo co-mo as condies externas (aspectos biticos e abiticos) que sorelevantes para o organismo (Lewontin, 2002). Para Lewontin, noexiste ambiente sem organismo, nem organismo sem ambiente. Oorganismo, alm de determinar os fatores relevantes de seu ambi-ente, tambm constri ativamente um mundo a sua volta e alteraconstantemente seu entorno (Lewontin, 2002). Portanto, na com-preenso do organismo fundamental destacar as relaes queocorrem entre o organismo e seu ambiente externo. Por exemplo,

difcil explicar o comportamento reprodutivo de um organismoindividual sem fazer referncia ao nvel superior, a populao, no


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qual o significado da reproduo pode ser explicado (ONeill,1988).

Tambm no possvel compreender de forma ampla as pro-priedades que emergem no nvel orgnico sem fazer referncia ao

nvel inferior no qual essas propriedades foram geradas. Portantoentender que o organismo se constitui de uma rede de interaesmoleculares e/ou celulares e que o padro global apresentado nonvel orgnico emerge de certa estabilidade dessas interaes fundamental para compreender as relaes entre nveis. Assim,para entender a organizao de um determinado ser vivo neces-srio compreender tanto as relaes e propriedades emergentesque ocorrem no prprio nvel do organismo (nvel orgnico)

quanto s propriedades de restrio do nvel superior (ecolgico -ambiente externo) e as propriedades geradoras do nvel inferior(ambiente interno molecular e/ou celular).

5 A ORGANIZAO E DESENVOLVIMENTO DE UM

GRUPO DE PESQUISAS EM EPISTEMOLOGIADA BIOLOGIA

A partir da representao tridica [ecolgico (ambiente exter-no) [orgnico (organismo) [molecular e/ou celular (ambiente in-terno)]]], estabelecida como forma de organizar o conhecimentobiolgico, foi planejado um grupo de Pesquisas em Epistemolo-gia da Biologia. O grupo se desenvolveu durante todo o ano de2007 e teve como tema central de discusso a organizao dosseres vivos2 e a integrao entre os nveis ecolgico (superior),orgnico (focal) e molecular (inferior).

O grupo foi constitudo por alunos de um curso de licenciaturaem Cincias Biolgicas, ps-graduandos, professores palestrantes

2Em 2007, o grupo esteve centrado principalmente na discusso sobre o concei-to de organismo, constituindo dados de pesquisa para a tese de doutorado daprimeira autora. No ano de 2008 tem sido discutido, com maior profundidade, osaspectos moleculares e ecolgicos para a coleta de dados da segunda e terceiraautora respectivamente. Procura-se, assim, abordar em profundidade os trs

nveis de organizao propostos pelo grupo, sem deixar de destacar as relaesde interaes entre os nveis.


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participantes e professores orientadores. Os alunos de ps-graduao coordenavam as atividades do grupo e pesquisavam odesenvolvimento conceitual do grupo referente interao entreos trs nveis do sistema tridico proposto. Os alunos de gradua-

o (11 alunos no incio das atividades, sendo que ao longo doano, trs saram do grupo) alm de discutirem aspectos da funda-mentao terica tinham por objetivo desenvolver projetos depesquisa a partir destas discusses. Ao final das atividades do ano,alguns graduandos desenvolveram uma pesquisa completa e apre-sentaram como trabalho de concluso de curso enquanto outrosesto tendo o ano de 2008 para o trmino dos seus trabalhos.

Na fundamentao terica do grupo, para a compreenso dos

trs nveis de organizao propostos, foram realizadas aulas expo-sitivas, discusses em grupo e leitura de textos. Entre os textosque serviram de suporte para o grupo estiveram os captulos Ge-ne e Organismo e Organismo e Ambiente do livro A triplahlice de Richard Lewontin (2002). Estes dois textos inseriam adiscusso da interao entre os trs nveis proposto na compreen-so do conceito de organismo.

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A PERCEPO DA RELAO ENTRE NVEIS PORGRADUANDOS EM BIOLOGIA

A coleta e a anlise de dados seguiram uma abordagem meto-dolgica qualitativa de pesquisa (Ldke & Andr, 1986; Bogdan &Biklen, 1994). A coleta de dados foi realizada atravs de: questio-nrios, entrevistas em grupo e individuais, gravaes e transcriesdas reunies do grupo. Nesse artigo, a anlise se refere ao questi-onrio inicial respondido pelos alunos antes do incio das ativida-des do grupo (dezembro de 2006), as discusses ocorridas duranteo desenvolvimento do grupo e as entrevistas individuais realizadasna finalizao das atividades do grupo (novembro de 2007). Pro-cura-se atravs desses dados comparar as percepes dos alunosno incio das atividades do grupo e na finalizao da mesma. Estesinstrumentos de coleta possibilitaram caracterizar as relaes esta-belecidas, pelos participantes, entre os trs nveis hierrquicos quefomentaram as discusses e o desenvolvimento dos trabalhos do

grupo.


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Na anlise dos dados foram estabelecidas cinco categorias qua-litativas de anlise (Bardin, 1977) em relao concepo de orga-nismo (nosso nvel focal de interesse) e as relaes entre os nveisinferior e superior. Estas categorias so:

C1. Organismo-ambiente interno: o organismo determina-do pelo material gentico;

C2. Organismo-ambiente interno: organismo como reflexodo meio interno na forma de uma totalidade;

C3. Organismo como conjunto de caractersticas;

C4. Organismo estabelecendo relaes apenas com o ambi-

ente externo e;C5. Estabelecimento de relaes entre o organismo, meiointerno e externo.

Os alunos nas anlises so representados pela letra Aacompa-nhado por um nmero de um a onze. As falas dos pesquisadoresso representadas pela letra P. Quando no era possvel identificaro aluno, representou-se por A(?). Quando era uma fala conjunta,

indicou-se pela palavraAlunos.6.1

A relao entre nveis no questionrio inicial

O questionrio inicial foi respondido por 11 alunos. A anliseda relao entre nveis e o conceito de organismo no questionrioinicial esteve relacionado com as seguintes questes:

1.[apresentao de imagens de seres vivos] O que eles tmem comum?

2. [apresentao de imagens de seres vivos] A) Em que elesse diferem? B) Como essa diferena possvel?

7. O que um ser vivo?

8.Vrios componentes e estruturas que constituem um servivo so freqentemente reconstrudas ao longo da vida deum organismo. Apesar dessa constante transformao, per-cebe-se que um ser vivo possui certa individualidade que semantm ao longo do tempo. Como voc explicaria a manu-teno dessa individualidade?


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As perguntas estavam relacionadas com a percepo dos alu-nos sobre seres vivos, procurando entender se na explicao dosseres vivos os alunos incluam tanto aspectos do ambiente externoquanto de seu ambiente interno. A partir da anlise das respostas

dos alunos atravs das categorias elaboradas foi constituda a tabe-la 1.Nesse primeiro momento da coleta de dados, percebeu-se que

as respostas dos alunos, mesmo quando englobava as relaesentre os trs nveis, eram muito simples. Alm disso, um ponto aser destacado que a aluna A11 respondeu todas as questes comnfase nas caractersticas genticas dos organismos.

Tabela 1. Nmero de aparies das categorias por aluno no ques-tionrio inicial.

C1 C2 C3 C4 C5A1 2 1 2 2A2 1 1 1A3 3 1 1 2A4 1 1 1 2A5 2A6 3 1 2 1A7 2 2 3 2A8 1 2 2A9 1 1A10 3 1A11 5TOTAL 14 8 14 13 7

Destacam-se a seguir, para exemplificar a constituio dos da-dos, fragmentos de falas que foram inclusos em cada uma dascategorias:

C1: A3: [Eles diferem] quanto s estruturas fsicas, pois ca-da um apresenta cdigos genticos diferentes.

C2: A7: Todos possuem metabolismo.

C3: A7: H os mais simples, que so unicelulares e os pluri-celulares; enfim o que os diferenciam so estruturas morfo-


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lgicas: vrtebras, plos, parede celular, etc.

C4: A1: A manuteno [da individualidade] feita peloprprio ambiente, caractersticas que influenciam o indiv-duo.

C5: A1: Ser vivo um organismo que apresenta certo nvelde organizao interna capaz de interar energia e matria etambm possui a capacidade de se reproduzir e/ou auto-reproduzir.

6.2 A relao entre nveis na discusso inicial

A primeira reunio do grupo (maro de 2007) enfatizou o con-

ceito de vida e de organismo atravs da estratgia de problemati-zar as concepes apresentadas pelos alunos. As questes utiliza-das para problematizar essa primeira reunio foram adaptadas dostrabalhos de Francisco ngelo Coutinho (Coutinho, 2005) e FbioAugusto Rodrigues Silva (Silva, 2006). Nessa reunio, percebeu-seque quando colocado algum problema de difcil soluo os alunosrecorriam ao nvel gentico para suas explicaes.

Nessa reunio, devido as problematizaes, a categoria que a-

pareceu com maior freqncia foi C1 com nove referncias, se-guida por C3 (cinco referncias) e C4 (duas referncias). As cate-gorias C2 e C5 tiveram uma referncia cada. Nesse primeiro mo-mento, observou-se que a representao do organismo estevefortemente associada ao ambiente interno, principalmente ao ma-terial gentico como determinante de um ser vivo. Uma relaointegrada entre os nveis ecolgico, orgnico e gentico-molecularapareceu apenas uma vez nesse primeiro momento.

A anlise desse primeiro encontro evidenciou que as respostasdos alunos se apresentaram de forma mais curta, sem elaboraode uma explicao sistemtica dos nveis. Nesta fase do grupo, ficaevidente a concepo de organismo como sendo moldado pelomaterial gentico. A seguir, como exemplo, destacado um dosmomentos analisados nessa primeira reunio:

P: E o que eles tm de diferentes? Como essas diferenasso possveis? So seres vivos, mas so diferentes. Como is-

so acontece?A(?): DNA


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P: [pesquisadora coloca uma questo do questionrio inicialreferente manuteno da individualidade dos seres vivos]Por exemplo: eu sou um ser vivo, eu perco clulas, eu estoureconstruindo ao longo da minha vida e eu contnuo sendo

o mesmo indivduo. O que faz com que eu continue sendoa mesma pessoa?

Alunos: Material Gentico, DNA.

P: S o DNA? A a gente cai na mesma questo de agorapouco. Poderia existir vida sem ter uma forma semelhanteao DNA de informao?

A8: Eu acho que se no o DNA uma informao gen-tica que diz que vai ter a pele assim, cabelo assim. Os ani-mais tambm que vai ter a pele assim, cor tal. Ento, achoque sim, sei l um DNA ou RNA. Acho que diferente doque a gente conhece talvez no tenha. Acho que sem im-possvel de existir.

6.3 Relao entre nveis ao longo do desenvolvimento do

grupo

Ao longo do ano os graduandos participaram de discusses eleituras de textos que enfocaram as discusses sobre nveis hierr-quicos tendo o organismo como nvel focal. Alm das atividadesde discusso terica, o grupo tambm teve momentos de discus-ses sobre pesquisa em ensino de cincias e suas metodologias,orientao de trabalhos de concluso de curso e de artigos. Essestrabalhos foram desenvolvidos a partir de temticas do gruposendo que a escolha dos temas foi feita por cada graduando.

Ao longo do desenvolvimento do grupo os alunos utilizaramrespostas cada vez mais complexas e sistmicas. Alm disso, osprprios alunos passam a reconhecer as mudanas em sua formade pensar. No fragmento abaixo destacamos a fala da aluna A11que no questionrio inicial havia respondido todas as questescom nfase no material gentico.

A11: No primeiro encontro minhas idias sobre a vida e os

seres vivos restringiam-se a gentica e a forma como os ge-nes atuavam nos indivduos. Aps a leitura do texto as idi-as e discusses se tornaram mais fundamentadas, mais an-


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coradas no conhecimento cientfico, o que possibilitou oabranger das idias. [sobre o conceito de vida] As molculasinteragem entre si, numa rede de interaes. No h mol-culas mais ou menos importantes, todas so de fundamen-

tal importncia. E exatamente essa capacidade de criaruma rede de interaes que define ser vivo de um inani-mado.

6.4 A relao entre nveis nas entrevistas individuais

Ao final das atividades do ano de 2007, oito graduandos foramentrevistados individualmente sobre a representao de organismoe o desenvolvimento de seu trabalho de pesquisa associado aogrupo. As mesmas categorias foram utilizadas na anlise das en-trevistas individuais. A tabela 2 apresenta os dados por aluno.

Nas discusses finais possvel perceber modificaes na for-ma como os graduandos caracterizam o organismo e as relaesentre os nveis inferior e superior, sendo que a categoria C5 que nadiscusso inicial (maro de 2007) havia sido citada apenas umavez, passa a fazer parte do discurso de 6 graduandos na ltimaentrevista.

Tabela 2. Nmero de aparies das categorias por aluno nas en-trevistas individuais.

Entrevistasindividuais

Cat. 1 Cat. 2 Cat. 3 Cat. 4 Cat. 5

A1 1

A2 1 2

A3 1

A5 1

A7 1 2 1

A8 1 1 1

A10 2 2A11 1 1 1


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Pode-se evidenciar que os alunos j apresentam algumas con-sideraes de interao entre os nveis:

A7: Bom, porque eu acho que no tem como voc pensarum ecossistema sem organismo no tem como existir umorganismo sem o nvel molecular.... ento eu acho que tal-vez no nvel molecular.. no, no tem como, na verdade a-cho que no tem como existir eles separados, no tem co-mo voc separar os trs, um sem o outro no existiria.

A11: Acredito que a vida, ela est mais relacionada com acapacidade de interao entre as partes, n? Acho que eu

no poderia dizer que a minha clula uma vida sozinha,como eu no poderia dizer que eu sou uma vida sozinha, euno meio do nada, nada, nada, no vcuo, acho que essa ca-pacidade de interao, interao entre as clulas que vo seformando, a minha interao com o ambiente.

No entanto, destaca-se que o determinismo gentico (categoria1.) ainda citado por mais da metade dos membros do grupocomo mostra a seguinte citao:

A7: Eu acho que, ainda, o DNA, sabe, eu dou muito enfo-que a isso e, a vida, realmente, tem a ver com DNA com aparte mais molecular, no s com o DNA, mas essa fita queguarda a informao e tal... acho que seria mais essa mes-mo.

Os dados das entrevistas individuais indicam que ao final doperodo de atividades do grupo, os alunos conseguem integrar

com mais facilidade os nveis ecolgico, orgnico e gentico naexplicao sobre a organizao dos seres vivos. Assim, entende-seque a estruturao do grupo de pesquisa a partir de uma aborda-gem hierrquica permitiu o estabelecimento de relaes maiscomplexas e uma integrao maior entre os contedos de biologiapelos graduandos participantes do grupo. Apesar disso, em muitassituaes os alunos ainda recorrem a uma explicao com nfaseno determinismo gentico.


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7 CONSIDERAES FINAIS

Neste trabalho so apresentadas algumas consideraes sobreo desenvolvimento de um grupo de Pesquisas em Epistemologiada Biologia, no qual uma proposta de discusso do conhecimen-to biolgico fosse pautada em um modelo hierrquico escalar.

Para a organizao da estrutura das discusses do grupo foi e-laborado um modelo baseado na teoria escalar de Salthe (1985).Nesse modelo, o conhecimento biolgico est organizado em trsnveis: [ecolgico (ambiente externo) [orgnico (organismo) [mo-lecular e/ou celular (ambiente interno)]]], sendo o organismo onvel focal. A partir desse modelo, ao longo do ano de 2007, fo-ram desenvolvidas discusses que abordaram uma viso sistmicado conhecimento biolgico e auxiliaram na formao dos alunosde graduao participantes do grupo.

Dos dados coletados ao longo das atividades do grupo, perce-bem-se as mudanas conceituais apresentadas pelos graduandosem relao viso mais integrada dos fenmenos biolgicos. Anfase dada ao material gentico, to presente na fala dos alunosno incio das atividades do grupo, deu lugar a uma viso maisintegrada dos diferentes nveis de organizao dos sistemas biol-gicos. Ao final de um ano de atividades, foi possvel perceber queos graduandos, em certa medida, compreenderam a importnciadas discusses para sua formao como pesquisadores.

Infere-se que a formao inicial que privilegia o papel da pes-quisa em epistemologia da biologia necessria tanto para aquelesque iro seguir a carreira cientfica ou atuar como professores naeducao bsica, pois as atividades de pesquisa permitem a refle-xo sobre os conceitos estruturantes da Biologia, assim como anatureza dessa cincia. Em se tratando de formao de professo-res, ressalta-se que as discusses estabelecidas no grupo podemcontribuir para desenvolver um carter crtico do professor sobreos contedos biolgicos abordados nos diferentes nveis de ensi-no.

As discusses epistemolgicas na formao de pesquisadoresatravs de uma percepo integrada dos fenmenos biolgicos

ainda constituem um desafio para os cursos de Cincias Biolgi-cas. Entende-se que as consideraes neste trabalho so o incio


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de uma discusso que precisa ser aprofundada. Outros aspectosainda devem ser analisados em relao ao desenvolvimento dogrupo, tais como: a influncia de um pensamento sistmico nodesenvolvimento de trabalhos acadmicos e o aprofundamento

das discusses epistemolgicas nos nveis molecular e ecolgico.A formao de pesquisadores em Cincias Biolgicas pode terna epistemologia da Biologia uma possibilidade de formao decientistas (experimentais, tericos, educacionais) e educadorescom melhor compreenso dos fenmenos biolgicos independen-temente da especificidade do trabalho produzido.

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A Compreensão de Sistemas Biológicos a Partir de Uma Abordagem Hierárquica

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